Universet på tre minutter

13,7 milliarder år. Astrofysikerne har en verktøykasse og matematiske modeller som sier at det er universets alder.

Tenk deg at alle disse årene komprimeres inn i ett døgn, med start kl 00:00. Det kloke mennesket – Homo sapiens – som dukket opp for 200000 år siden, kommer inn på festen klokka 23:59:59, ett sekund før dagen er omme. Det at du og jeg er her nå, bør gjøre oss ydmyke. Vi må bruke det lille millisekund vi har til rådighet i dette «døgnet» til å filosofere over livets mening. Et millisekund er kort tid. Ta vare på jorden. Bruk din tilmålte tid fornuftig.

Modellen som beskriver den første epoken i universets historie, kalles Big Bang. For 13,7 milliarder år siden eksploderte rommet utover fra et lite område med ufattelig høy energi, tetthet og temperatur. Modellen er akseptert fordi den forklarer en rekke observasjoner, som universets temperatur, at universet utvider seg og fordelingen av de lette grunnstoffene. Men Big Bang sier egentlig ingenting om universets tilblivelse. Den kan ses på som en modell for universets historie fra «smellet» fram til dagens situasjon. Derfor trengs en ny modell som forteller oss hva som var før Big Bang.

I det første sekundet skjer mye. Rommet gjennomgår en superrask utvidelse. Elektroner, kvarker, protoner og nøytroner dannes. De første atomkjerner lages etter et par minutter. Deretter dabber aktiviteten av. Det tar 300000 år før hydrogen- og heliumatomer er på plass.

Jarre, Tyson og The Big Bang Theory får Hawking-prisen

Universets «mørke alder», bokstavelig talt, er perioden fra 300000 til 150 millioner år. Men etter noen hundre millioner år tar gravitasjonskraften tak slik at hydrogen og heliumgass vokser sammen i gigantskyer. Materien klumper seg sammen og vi får de første galakser. Innenfor galaksene kollapser gassklumper på grunn av gravitasjonstiltrekning. Det blir så varmt at hydrogenatomer smelter sammen til heliumatomer. Mengder energi frigis. De første stjerner fødes. Lyset er på!

I stjernene dannes tyngre elementer som karbon og oksygen og andre grunnstoffer helt opp til jern. Det skjer gjennom kjernefusjoner. De første stjernene er massive og kortlevd. De eksploderer i supernovaer som lager tyngre elementer opp til uran. Eksplosjonene sender materialet ut i rommet, klart for bruk i nye generasjoner stjerner og planeter. Også du og jeg er laget av slikt stjernestøv.

Hawking på feil klode

Vårt solsystem formes etter ni milliarder år. Solen, dens åtte planeter, asteroider, kometer, Kuiper-beltet (der Pluto ligger) og Oort-skyen dannes fra etterlevninger fra tidligere generasjoner stjerner. Jorden får vann – mesteparten levert av asteroider fra det ytre rom? Etter 10 milliarder år blir det liv! Først i form av enkle celler. Men det tar nye 3,5 milliarder år før det moderne mennesket vandrer over jorden.

Utvidelsen av universet fortsetter i dag. Nye stjerner fødes. Det er to billiarder galakser som hver har milliarder av stjerner. Standardmodellen for universet sier at det er 74 prosent mørk energi, 27 prosent mørk materie, og 5 prosent normal materie, som er den materien vi kan se og gjøre rede for. Mørk energi er en begrep som er innført for å forklare at universet akselereres til større og større hastigheter i alle retninger. Denne energien virker motsatt av tyngdekraften.

Hva er mørk materie? Ingen vet sikkert utover at det der en substans som er postulert for å forklare rotasjonshastigheten til galakser. Mørk materie er tilstede også i vår galakse, Melkeveien. Men vi kan ikke se mørk materie med øynene. Du kjenner ikke om mørk materie kanskje strømmer gjennom kroppen din nå.

Om en-to milliarder år fra nå vil vår sol bli vesentlig varmere. På jorda trigges en drivhuseffekt. Planeten varmes opp. Vannet fordamper. Livet på jorda blir umulig. Heldigvis vil isverdener i Kuiper-beltet smelte, slik at flytende vann blir tilgjengelig utenfor Plutos bane. Der ligger dvergplaneten Eris, som kan bli vårt nye hjem? Med dagens små romskip tar det bare 30 år å nå dit. Om fem milliarder år blir solen en rød kjempe. Den spiser Merkur, Venus og jorden, før den selv blir en stjernerest kalt en hvit dverg.

På enda lenger sikt er det uklart hva som vil skje med universet. Vil det kollapse i et stort krasj? Krasjmodellen forutsetter at tettheten i universet er stor nok til at gravitasjonstiltrekning stopper utvidelsen og universet kollapser. Kanskje et nytt Big Bang inntreffer – på et vis som den mytiske fugl Føniks: I døden gjenfødes den. Men det er mer sannsynlig at universet vil ekspandere for alltid. Det blir tilslutt kaldt og tomt. I frysmodellen ekspanderer universet raskere og raskere. Galakser og stjerner og gass dras så langt unna at det ikke blir tilgang til materiale slik at nye stjerner kan dannes. Når den siste stjernen er slukket, går lyset ut for godt!